经典卡塞格林系统热差分析
典型R—C系统主光学装置的热光学灵敏度分析
２℃和 ２ ％ 时弥 散斑 半 径 与 温 差 关 系 曲线 。文 中 ４ ５ 图１ ～图 ８均采用 这种 表示 方法 。
根 据表 １ 析 的波像差 Ｒ Ｓ焦 距位 移 、 Ｔ 分 ＿ 、 Ｍ Ｍ Ｆ和 Ｓｅｌ ａｏ ｔｈ Ｒ ｔ 数据 拟合 出以温差 或参 考 温 度 为横 坐标 ｒ ｉ
的变化趋势 曲线 ， 曲线 的斜率 即为灵敏度系数。 该 从 曲线 的斜 率大 小很 容易看 出 曲线对 温差变 化 的敏 感程度。拟合方法为最小二乘拟合法。
２ １ 关于温 差 的热光 学灵敏 度 ．
∞
日
鲁 ＼ ∽
＝
关于温差的热光学灵敏度是 以温差 为横坐标 ， 以各种像质评价值为纵坐标拟合的曲线的斜率。该
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第 ２ 卷第 ３ ７ 期
２Ｏ Ｏ６年 ０ ９月
航 天返 回与遥 感
Ｓ ＰＡＣＥＣＲＡＦ Ｃ０ＶＥＲＹ ＆ ＲＥ Ｔ ＲＥ Ｍ Ｉ Ｓ Ｅ ＥＮＳ Ｇ １ ７
典型 Ｒ—Ｃ系统主光学装置的热 光学灵敏度 分析
林 招 荣
（ 京 空 间 机 电研 究 所 ， 京 北 北 １（７ ） ０） ０６
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ｌ ８
林招荣 ： 典型 Ｒ—Ｃ系统主光学装置的热光学灵敏度分析
系统 主光 学装 置进 行 了热 光 学 分 析 ， 工况 热 光 分 各 析数 据如 表 １ 所示 。 限于篇 幅 ， 关 该 Ｒ—ｃ成 像 系 统 主光 学 装 置 有
弹载卡式红外光学系统消热差设计
ｏ ｔｃ ｌｓ ｓ ｅ ｉ ｓ ｉ ， ａ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｒ ｒ ｄ Ｃ ｓ ｅ ｒ ｉ ｐ ｉａ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｏ ｐ ｉａ ｙ ｔ ｍ ｎ ｍｉｓ ｌ ｅ ｎ ａ ｈ ｒ ｌ ｉ ｆ ａ ｅ ａ ｓ ｇ ａ ｎ ｏ ｔｃ ｌ ｓ ｓ ｅ ｗａ ｅ ｉ ｎ ｄ ｆ ｒ ３ ７“ ． ｍ～ ４ ８ ｂ ｂ ｎ ． Ｔｈ ＮＳ ｏ ｔ ｒ ｓ ｕ ｅ ｏ ａ ａ ｙ ｅ ｔ ｅ ｅ ｆ ｃ ｆ ｈ ａ ｅ ｏ ． ｔ ｍ ａ ｄ ｅＡ ＹＳ ｓ ｆｗａ ｅ ｗａ ｓ ｄ ｔ ｎ ｌ ｚ ｈ ｆｅ ｔ ｏ ｅ ｔ ｄ ｄ ｍｅ ｄ ｆ ｒ ｔ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｇ ｑ ａ ｉｙ ｏ ｎ ｒ ｒ ｄ ｓ ｓ ｅ ｅ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｉ ｇ ｎ ｕ ｌ ｆ ｉ ｆ ａ ｅ ｙ ｔ ｍ． Ｏｐ ｉ ａ ａ ｓｖ ｔ ｅ ｍａ ｉａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｏ ｔ ｔ ｌｐ ｓ ｉｅ ａｈ ｒ ｌ ｔ ｅ ｈ ｉｕ ｃ ｓ ｏ
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～
＋６ ℃ 范 围 内进 行 了温度 补偿 。设计 结果表 明 ， ５ 系统 ＭＴＦ在 ２ ｐ ｍｍ 时轴 外 可达 ０ ４ ０ｌ／ ． １以
差热分析的名词解释
差热分析的名词解释差热分析是一种用于测量物体或系统中的热量变化的实验方法。
其基本原理是通过测量系统在不同温度下的热量流动来分析物体或系统内部的热量变化过程。
差热分析广泛应用于材料科学、化学、能源领域等多个领域，在研究物质的性质、反应动力学以及储能等问题上发挥着关键作用。
差热分析通常使用差热仪器进行实验，并结合计算机技术进行数据处理和分析。
差热仪器主要包括差热扫描量热仪(DSC)、差热红外热分析仪(TG-IR)、差热红外光谱仪(TG-FTIR)、差热速率量热仪等。
这些仪器能够精确测量样品在不同温度下的热量变化，并给出热量曲线或图谱。
通过分析这些曲线或图谱，可以得出有关样品在不同温度下的物理性质、热力学性质、热稳定性等重要信息。
在差热分析中，最常用的是差热扫描量热仪(DSC)。
DSC通过测量样品和参考物之间的热量差异，来研究样品的热量变化情况。
其基本原理是将样品和参考物同时加热或冷却，通过比较两者之间的温度差异来测量样品的吸热或放热情况。
DSC 可以提供样品的熔融温度、固相变、化学反应等信息，并可在不同温度下对样品进行热稳定性、热容量等性质的分析。
另外，差热分析还可以结合红外光谱技术进行差热红外热分析。
差热红外热分析是通过结合差热仪和红外光谱仪，同时测量样品的热量变化和红外光谱，来研究物质的热化学性能和结构变化。
这种技术可以用于分析样品的热解、聚合反应、氧化还原反应等重要过程，并对其反应动力学、生成物结构等进行深入研究。
除了DSC和差热红外热分析，差热速率量热仪也是差热分析中常用的仪器之一。
差热速率量热仪可以对样品的热分解、燃烧、氧化等反应过程进行热量测量，并通过热量变化来分析样品的热化学性质。
这种仪器具有高灵敏度、高精度的特点，并可以进行动态差热分析，从而得到有关样品在高温下的热稳定性、燃烧特性等重要信息。
差热分析在材料科学中有着广泛的应用。
它可以帮助研究人员了解材料在不同温度下的热行为、热稳定性以及相变行为。
差热分析仪的两种测量原理
差热分析仪的两种测量原理差热分析仪是一种热分析仪器，能够测量物质的热性质，如比热、热容、热传导率、热分解温度等。
差热分析仪的测量原理有两种，分别是热量平衡法和差热分析法。
热量平衡法热量平衡法是一种直接测量热量的方法，该方法适用于测量物质的比热、热容等热性质。
其原理是将待测物质和已知质量、热容、温度的热源加热到相同温度，然后让它们处于绝热条件下保持一段时间，使系统达到热量平衡状态。
测量过程中，可以通过外部加热或冷却来调整系统温度，使其保持平衡。
最终，可以根据加热量和温度变化来计算待测物质的热性质。
具体操作时，将待测物质装入热量平衡仪中，然后向其中加入已知质量、热容、温度的热源。
将系统加热到相同温度后，关闭加热器和温度控制器，使用绝热装置使系统达到热量平衡状态。
然后，测量系统温度随时间的变化，推导出待测物质的热性质。
热量平衡法的优点是测量精度高，有效避免热传递过程中的热损失，适用于测量固体、液体和气体等各种物质。
差热分析法差热分析法是测量物质热分解、热反应等热性质的一种方法，其原理是测量待测物质和参比物质的温度差异，计算出它们在相同温度下吸收或放出的热量。
具体操作时，将待测物质和参比物质放入差热分析仪中，先加热到一定温度，然后降温，记录温度和其对应的热流信号随时间的变化。
通过这些信号的组合，可以得到物质在吸收或放出热量时的特征曲线。
在物质发生热分解、热反应时，其热流曲线会与参比物质的曲线产生差异，差热信号即为它们之间的温度差。
差热分析法的优点是测量简单、快速，适用于测量各种物质的热分解、热反应等热性质。
总体来说，不同的测量原理适用于不同的物质和热性质。
使用差热分析仪时，需要根据待测物质的性质选择合适的测量原理，并且在实验操作中要严格控制系统的温度和绝热条件，以确保测量精度和准确性。
差热分析 实验报告
差热分析实验报告差热分析实验报告引言：差热分析（Differential Scanning Calorimetry，DSC）是一种常用的热分析技术，用于研究物质在加热或冷却过程中的热性质变化。
本实验旨在通过差热分析仪器，对不同样品的热性质进行分析，探究其热行为及相变过程。
实验方法：1. 样品制备：选取不同材料，如聚合物、金属等，并按照实验要求制备样品片。
2. 仪器准备：打开差热分析仪器，进行温度校准和样品舱清洁。
3. 样品测试：将样品片放置于样品舱中，开始测试。
4. 数据记录：记录样品在不同温度下的热性质变化曲线，包括热容变化、相变峰等。
实验结果：1. 聚合物样品：在差热分析曲线中观察到了聚合物样品的玻璃化转变峰。
玻璃化转变是聚合物在加热过程中由玻璃态向橡胶态转变的过程，其峰值温度可以反映聚合物的玻璃化转变温度。
通过对比不同聚合物样品的玻璃化转变峰，可以评估聚合物的热稳定性和热性能。
2. 金属样品：金属样品的差热分析曲线中通常不会出现明显的相变峰，而是呈现出平稳的热容变化曲线。
这是因为金属在加热过程中没有明显的相变现象，而是通过热震荡的方式吸收和释放热量。
通过对金属样品的热容变化曲线进行分析，可以了解金属的热导性能和热稳定性。
3. 其他样品：在实验中还测试了其他不同类型的样品，如陶瓷、塑料等。
这些样品在差热分析曲线中可能会出现不同的特征峰，如熔融峰、晶化峰等。
通过对这些特征峰的分析，可以研究材料的热性质和相变过程。
讨论与分析：通过本实验的差热分析结果，我们可以得到许多有关样品热性质的信息。
首先，通过观察玻璃化转变峰的温度和形状，可以评估聚合物的热稳定性和热性能。
其次，金属样品的热容变化曲线可以反映金属的热导性能和热稳定性。
最后，通过分析特征峰，可以了解材料的相变过程和热行为。
实验中可能存在的误差包括仪器误差和样品制备误差。
仪器误差可能导致温度读数不准确，影响差热分析曲线的形状和峰值位置。
样品制备误差可能导致样品的形状和尺寸不一致，进而影响样品的热性质分析结果。
差热分析实验报告
差热分析实验报告一、引言差热分析（Differential Scanning Calorimetry，DSC）是一种重要的热分析技术，通过测量样品在给定条件下对热量的吸放来研究材料的相变行为、热力学性质等。
本实验旨在通过差热分析仪器对一种未知物质进行分析，并对实验结果进行解读。
二、实验方法1. 样品制备：将未知物质按照一定比例与纯净的稀硫酸混合，待完全溶解后制备样品溶液。
2. 取样：将制备好的样品溶液采用准确的容量器取样，放置在差热分析仪器的样品盘中。
3. 实验条件：设置差热分析仪器的升温速率为10℃/min，起始温度为25℃，终止温度为200℃。
4. 实验记录：通过差热分析仪器自带的软件记录样品随温度的热流量变化。
三、实验结果根据差热分析仪器记录得到的曲线，可以观察到多个峰值和谷底。
通过对这些峰值及谷底进行分析和解读，可以推断未知物质的一些性质和相变过程。
1. 峰值A：在实验过程中，峰值A出现在约60℃的位置，表明未知物质经历了一个温度升高的相变过程。
根据峰值A的面积和曲线形状，可以推断该相变过程为吸热反应。
根据实验条件和未知物质的性质，可以初步猜测此相变为溶解过程。
2. 谷底B：在实验过程中，谷底B处于峰值A之后，约在70℃左右。
根据谷底B的位置和曲线形状，可以推断该位置为峰值A相变过程的后继反应或者其他相变的起始点。
根据实验条件和未知物质的性质，可以初步猜测该相变为晶化过程。
3. 峰值C：在实验过程中，峰值C出现在约120℃的位置。
根据峰值C的面积和曲线形状，可以推断该相变为放热反应。
结合前面的分析，初步推测峰值C可能对应着未知物质的固相和液相之间的相变过程。
4. 峰值D：在实验过程中，峰值D出现在约185℃的位置。
根据峰值D的面积和曲线形状，可以推断该相变为放热反应。
结合前面的分析，初步推测峰值D可能对应着未知物质的熔化过程。
四、讨论和结论通过对实验结果的分析和解读，可以初步推测未知物质为一种溶解性较好的固体物质。
差热分析法的原理及其应用
差热分析法的原理及其应用1. 前言差热分析法（Differential Scanning Calorimetry，DSC）是一种常用的热分析技术，广泛应用于材料科学、化学、药物研发等领域。
本文将介绍差热分析法的原理以及其在不同领域的应用。
2. 差热分析法的原理差热分析法通过测量样品和参比物在加热或冷却过程中的热流差异，来分析样品的热性能和热行为。
主要基于两个基本原理：样品热容和反应热。
2.1 样品热容样品热容是指样品单位质量在加热或冷却过程中吸收或释放的热量。
通过测量样品和参比物在相同温度条件下的热容差值，可以得到样品相对于参比物的热容值。
2.2 反应热反应热是指在样品中发生物理、化学反应时吸收或释放的热量。
通过测量样品和参比物之间的热流差异，可以精确测量反应的起始温度、终止温度、反应速率以及反应热值。
3. 差热分析法的应用3.1 材料科学领域的应用在材料科学领域，差热分析法常用于材料的热稳定性和热性能的研究。
通过分析材料的热降解过程、相变温度和热转化行为，可以评估材料的热稳定性、热传导性能以及热膨胀系数等关键参数。
此外，差热分析法还可以用于研究材料的相变行为和晶体结构。
3.2 化学领域的应用在化学领域，差热分析法常用于研究化学反应的热力学参数和反应机理。
通过测量反应的起始温度、反应速率以及反应热值，可以评估反应的活化能和热效应。
这对于优化反应条件、设计新的化学反应以及探索新的反应机理具有重要意义。
3.3 药物研发领域的应用在药物研发领域，差热分析法常用于评估药物的热稳定性和药物-载体相互作用。
通过测量药物在不同温度下的热降解行为，可以评估药物的稳定性和降解动力学。
此外，差热分析法还可以用于研究药物与载体之间的相互作用，评估药物的包封效率和释放行为。
4. 结论差热分析法是一种重要的热分析技术，具有测量样品热容和反应热的能力。
在材料科学、化学以及药物研发领域，差热分析法被广泛应用于研究样品的热性能和热行为。
热分析应用(林赛司)
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注意：
实际上的TG曲线并非是一些理想的平台和迅速下降的区间连续 而成，常常在平台部分也有下降的趋势，可能原因有： （1）这个化合物透过重结晶或用其它溶剂进行过处理，本身 含有吸附水或溶剂，因此减重； （2）高分子试样中的溶剂，未聚合的单体和低沸点的增塑剂 的挥发等，也造成减重。 可用以下方法消除影响 （1）无机化合物在较低温度下干燥，如硅胶、五氧化二磷干 燥剂，把吸湿水去掉。 （2）可控温下的真空抽吸，把单体及低沸点的增塑剂、挥发 物分离出来
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草酸钙分解
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优势：
宽广的温度范围（-150-2400℃） 自动电子恒温技术 自动零位技术 多种测量系统 多炉体配置 高真空设计（10E-5mbar) 自动安全保护技术（水源控制电源保护装置） 多气氛测量技术
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影响热重曲线的一些因素
仪器因素 （1）升温速率 （2）炉内气氛 （3）坩埚材料 （4）支持器和炉子的几何形状 （6）天平和记录机构的灵敏度 样品因素 （1）样品量 （2）样品的几何形状 （3）样品的装填方式 （4）样品的属性
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气氛影响：浮力效应
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TG-DTA/DSC （STA）
热重法（TG或TGA）：在程序控制温度条件下，测量物质的质 量与温度关系的一种热分析方法。 其数学表达式为： ΔW=f（T）或（τ）
ΔW为重量变化，T是绝对温度，τ是时间。 热重法试验得到的曲线称为热重曲线（即TG）。 TG曲线以质量（或百分率%）为纵坐标，从上到下表示减少， 以温度或时间作横坐标，从左自右增加，试验所得的TG曲线， 对温度或时间的微分可得到一阶微商曲线DTG和二阶微商曲线 DDTG
差热分析
差热分析一、实验目的与要求：1、了解差热分析的原理和差热分析仪的构造，学会操作技术。
2、了解差热分析的基本原理及定性处理的基本方法。
3、掌握差热分析仪的使用方法；了解影响差热分析的因素。
二、实验原理：1、相图：相图是多相（二相或二相以上）体系处于相平衡状态时，体系的某物理性质（如温度）对体系某一自变量（如组成）作图所得的图形，该图可以反映出相平衡情况，如相的数目及性质等，故称相图。
相图在理论研究和生产实际中都有广泛的应用。
最常见的相图多为温度（T ）～组成（X ）图。
图18－1就是一种典型的二元简单低共熔相图。
图中A 、B 表示二组分的名称，纵轴是物理量温度T ，横轴是组分B 的百分含量B %。
在abc 线的上方，体系只有一相（液相）存在。
在ecd 线以下，体系有两个相（晶体A 和晶体B ）存在，在aec 所包围的面积中，有一个固相（晶体A ）和一个液相（A 在B 中的饱和熔化物）共存。
在cdb 所包围的面积中，亦是有一个固相（晶体B ）和一个液相（B 在A 中的饱和熔化物）共存。
图中的c 点是ace 、bcd 和eABd 三个相区的交点，有三相（晶体A 、晶体B 、饱和熔化物）共存，c 称三相点。
ac 线、cb 线ecd 线称为二相线。
所以测绘相图就是要将相图中这些分隔相区的线画出来。
2、差热分析原理及其应用：差热分析是热分析的一种。
它是一门在一定条件下同时加热或冷却样品和参比物，并记录二者之间的温度差的技术。
因此，它是一种动态分析法。
许多物质在加热或冷却过程中，当达到某一温度时，往往会发生熔化、凝固、晶型转化、分解、化合、吸附、脱附等物理或化学变化。
在发生这些变化时伴有焓变，因而产生热效应。
如果我们事先选定一种在温度变化的整个过程中都不会发生任何物理或化学变化，因而没有任何热效应的物质做为参比物，并将它与样品一起置入一个按规定速度逐步升温或降温的电炉中，则当试样发生物理或化学变化时，试样与参比物之间将出现温度差，若我们随时记录样品及参比物的温度，就可以得到一张差热图。
热分析法—热重分析法(TG) 差热分析法(DTA) 差示扫描量热法( DSC)
satisfy a Hume–Rothery stabilization rule
How to discover it？
During systematic exploration of the Na–Au–Ga system
Thank you
600
800
1000
1200
140 780
180 205
450
T/℃
1030
差热分析法（DTA）
参比物：在测量温度范围内不发生 任何热效应的物质，如-Al2O3、
MgO等。
程序控温下，测量 物与参比物的温差 与温度的关系 ΔT=f(T) 正峰：放热 倒峰：吸热
差示扫描量热法
程序控温下，为维持T(测量 物)=T(参比物)
玻璃化转变的测定（DSC）
DSC /(mW/mg) 放热
1.0
树脂样品的玻璃化转变
0.8
[1] 0.6
玻璃化转变:
0.4
起始点: 53.8 ℃
中点:
57.9 ℃
终止点: 62.0 ℃
比热变化*: 0.421 J/(g*K)
0.2
0
40
50
60
70
80
90
100
温度 /℃
在无定形聚合物由玻璃态转变为高弹态的过程中，伴随着比热变化，在 DSC 曲线上 体现为基线高度的变化，由此可得到材料的玻璃化转变温度。
发展历史
1964年—— Watson等研制出可定量测量热量的差示扫描量热计，试样用量 为mg级。Mazieres研制的微量差热分析仪的试样量达到了10-100ug。 近十年来——热分析仪器与其他分析仪器的联用技术也发展很快，出现了 TG-MS、TG-GC、DTA-MS、TG-TGA等联用仪器，既节省试样用量又同时 获得更多的信息。
差热分析曲线实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解差热分析仪的构造和操作原理。
2. 掌握差热分析的基本实验操作技术。
3. 学会定性解释差热谱图。
4. 用DTA图确定物质的反应初始温度。
二、实验原理差热分析（Differential Thermal Analysis，简称DTA）是一种用于研究物质在加热或冷却过程中，伴随物理或化学变化所产生的热效应的方法。
通过测量试样与参比物之间的温度差随温度或时间的变化关系，可以了解物质的相变、分解、吸附、脱附等过程的热效应，从而对物质进行定性、定量分析。
在差热分析实验中，试样和参比物被置于同一加热炉中，分别由两个热电偶进行温度测量。
当加热炉温度升高时，试样和参比物之间会发生热交换，导致两者温度产生差异。
通过测量这种温度差，可以绘制出差热分析曲线。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：- CRY-1P型差热分析仪1套- 计算机- 镊子- 小勺- 坩埚- CuSO4·5H2O- α-Al2O32. 实验试剂：- CuSO4·5H2O：分析纯- α-Al2O3：分析纯四、实验步骤1. 将CuSO4·5H2O和α-Al2O3分别置于两个坩埚中，并确保它们的质量和形状尽可能一致。
2. 将两个坩埚放入差热分析仪的样品架上，并调整好位置。
3. 启动差热分析仪，设置合适的升温速率和温度范围。
4. 当加热炉温度达到设定值时，记录差热分析曲线。
5. 完成实验后，关闭差热分析仪，并整理实验仪器。
五、实验结果与分析1. 差热分析曲线的绘制根据实验数据，绘制出CuSO4·5H2O和α-Al2O3的差热分析曲线。
曲线的纵坐标表示温度差（ΔT），横坐标表示温度（T）或时间（t）。
2. 差热分析曲线的定性解释（1）CuSO4·5H2O的差热分析曲线从差热分析曲线可以看出，CuSO4·5H2O在50℃左右出现一个明显的吸热峰，这可能是由于CuSO4·5H2O的结晶水失去所致。
差热分析
1 晶体结构的影响 2 阳离子电负性、离子 半径和电价的影响 3 氢氧离子浓度的影响 4 加热速度 5 试样的形状、称量和 装填方式 6 压力和气氛的影响 7 试样粒度的影响
热分析\差热分析\影响因素
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
3.6分析方法
1 分析前的准备工作
参比物的选择 试样 升温速度 走纸速度 试样座和参比物座的分辨(图) K 差热曲线示意图 热电偶的选择
2 试验报告的编写
热分析\差热分析\分析方法
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热分//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
差热分析实验报告(二)2024
差热分析实验报告（二）引言概述：本文档旨在对差热分析实验进行详细的分析和总结。
差热分析是一种重要的实验技术，用于研究物质的热学性质。
本实验报告将对差热分析实验的原理、实验过程、结果分析等进行阐述，以及实验中遇到的问题和解决方法进行探讨。
正文：1. 实验原理1.1 差热分析的概念和基本原理1.2 差热分析装置的结构和工作原理1.3 检测技术和仪器设备的介绍1.4 不同差热分析技术的比较与选择1.5 差热分析实验的步骤和注意事项2. 实验过程2.1 样品制备与处理方法2.2 差热分析实验操作步骤2.3 实验中的数据记录和测量方法2.4 实验中遇到的问题及解决办法2.5 实验结果的分析和讨论3. 结果分析3.1 样品的差热分析曲线3.2 样品的峰值和面积的计算3.3 样品的相变温度和热效应的研究3.4 样品的热稳定性和热分解特性的分析3.5 样品的热反应动力学参数的计算和分析4. 实验中的问题与解决方法4.1 实验装置的故障排除方法4.2 数据记录中可能出现的误差分析4.3 样品制备和处理中可能存在的问题及解决办法4.4 实验操作过程中的注意事项和常见错误及处理方法4.5 实验室安全与环境保护方面的注意事项和解决方法5. 总结5.1 差热分析实验的主要目的和意义5.2 实验结果的总结和分析5.3 实验过程中遇到的问题和解决方法的总结5.4 对差热分析技术及其应用的展望5.5 实验改进和深入研究的建议总结：通过本文档的阐述，我们对差热分析实验及相关技术有了更深入的了解。
差热分析实验是一种非常有效的热学分析方法，可用于研究物质的热学性质和热反应动力学参数。
在实验过程中，我们遇到了一些问题，但通过合理的分析和解决方法，最终取得了令人满意的结果。
差热分析技术在各个领域有着广泛的应用前景，未来可以进一步改进实验方法和加深研究，以提高差热分析技术的准确性和精确度。
实验十六 差热分析
实验十六 差热分析一、实验目的与要求：1、用差热分析法绘制二元金属相图。
2、 了解差热分析的原理和差热分析仪的构造，学会操作技术。
二、预习要求：3、 了解差热分析的基本原理及定性处理的基本方法。
4、 掌握差热分析仪的使用方法；了解影响差热分析的因素。
三、实验原理：1、相图：相图是多相（二相或二相以上）体系处于相平衡状态时，体系的某物理性质（如温度）对体系某一自变量（如组成）作图所得的图形，该图可以反映出相平衡情况，如相的数目及性质等，故称相图。
相图在理论研究和生产实际中都有广泛的应用。
最常见的相图多为温度（T ）～组成（X ）图。
图18－1就是一种典型的二元简单低共熔相图。
图中A 、B 表示二组分的名称，纵轴是物理量温度T ，横轴是组分B 的百分含量B %。
在abc 线的上方，体系只有一相（液相）存在。
在ecd 线以下，体系有两个相（晶体A 和晶体B ）存在，在aec 所包围的面积中，有一个固相（晶体A ）和一个液相（A 在B 中的饱和熔化物）共存。
在cdb 所包围的面积中，亦是有一个固相（晶体B ）和一个液相（B 在A 中的饱和熔化物）共存。
图中的c 点是ace 、bcd 和eABd 三个相区的交点，有三相（晶体A 、晶体B 、饱和熔化物）共存，c 称三相点。
ac 线、cb 线ecd 线称为二相线。
所以测绘相图就是要将相图中这些分隔相区的线画出来。
2、差热分析原理及其应用：差热分析是热分析的一种。
它是一门在一定条件下同时加热或冷却样品和参比物，并记录二者之间的温度差的技术。
因此，它是一种动态分析法。
许多物质在加热或冷却过程中，当达到某一温度时，往往会发生熔化、凝固、晶型转化、分解、化合、吸附、脱附等物理或化学变化。
在发生这些变化时伴有焓变，因而产生热效应。
如果我们事先选定一种在温度变化的整个过程中都不会发生任何物理或化学变化，因而没有任何热效应的物质做为参比物，并将它与样品一起置入一个按规定速度逐步升温或降温的电炉中，则当试样发生物理或化学变化时，试样与参比物之间将出现温度差，若我们随时记录样品及参比物的温度，就可以得到一张差热图。
卡塞格林系统结构设计与仿真
卡塞格林系统结构设计与仿真
王健;张美君;虞林瑶;张宇鹏;李永刚
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2022(51)5
【摘要】卡塞格林系统常用于航空航天和军事装备的光电设备中。
在卡塞格林系统中,主镜面形决定了整个光学系统成像质量。
随着光电行业的发展,要求光学系统质量小,性能高,而系统的质量与刚度相互矛盾,既要降低系统质量,又要保证系统抵抗温度变化导致的面形变化。
主镜系统优化前的质量是3.6 kg,反射面RMS是
1/33λ。
使用光机热集成仿真分析的方法,分析主镜系统对温度的敏感程度。
每升高(或下降)5℃,主镜反射面RMS值变化2.5 nm。
根据分析结果优化主镜结构和主镜支撑结构,由三点支撑结构改为中心支撑结构,优化后的系统质量是3.1 kg,反射面RMS是1/35λ。
分析优化后的主镜系统对温度的敏感度,每升高(或下降)5℃,主镜反射面RMS值变化3.9 nm,这种微小变化对成像质量无影响。
实现降低系统质量和保证成像质量的目标。
【总页数】4页(P84-86)
【作者】王健;张美君;虞林瑶;张宇鹏;李永刚
【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
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热重分析及差热分析
精品课件
热分析需满足三个条件
精品课件
热重分析仪（TG）原理图
三路气体的质量流量计
试 样
热天平
热天平测量原理
• 当天平左边称盘中试样因受热产生重量变化时， 天平横梁连同光栏则向上或向下摆动，此时接收 元件（光敏三极管）接收到的光源照射强度发生 变化，使其输出的电信号发生变化。这种变化的 电信号送给测重单元，经放大后再送给磁铁外线 圈，使磁铁产生与重量变化相反的作用力，天平 达到平衡状态。因此，只要测量通过线圈电流的 大小变化，就能知道试样重量的变化。
精品课件
• 试样S与参比物R分别装在两个坩埚内。在坩埚 下面各有一个片状热电偶，这两个热电偶相互反 接。对S和R同时进行程序升温，当加热到某一温 度试样发生放热或吸热时，试样的温度TS会高于 或低于参比物温度TR产生温度差△T，该温度差就 由上述两个反接的热电偶以差热电势形式输给差 热放大器，经放大后输入记录仪，得到差热曲线 ，即DTA曲线。
分析天平基础上发展起来的，具有一些特殊要求的精密仪 器：（1）程序控温系统及加热炉，炉子的热辐射和磁场 对热重测量的影响尽可能小；（2）高精度的重量与温度 测量及记录系统；（3）能满足在各种气氛和真空中进行 测量的要求；（4）能与其它热分析方法联用。
热天平由精密天平和线性程序控温加 热炉组成。
精品课件
m = f ( T或t )
精品课件
热重分析法包括静态法和动态法两种类型
实验报告 差热分析
四川大学实验报告书
课程名称：实验名称：差热分析实验系别：专业：班号：姓名：学号：
实验日期：2013年4月5日同组人姓名：教师评定成绩：
图4 差热峰位置和面积的确定
(a)为正常情况下测得的曲线，其T e由两曲线的外延交点确定，峰面积为基线以上的阴影
图5 炉体的上升与转出
②将待测样品和参比物各取少许，分别放入两只空坩埚内。
用镊子将坩埚从炉顶放在样品杆上部的两只托盘上。
左边坩埚装待测样品，右边坩埚装参比物。
注意：不可以装反。
用吸耳球吹干净。
③装好样品后，将炉体从护板上逆时针转回，摇下炉体（注意，样品杆务必处于炉空中部，否则样品杆会被压断或变形），使样品处于密封状态。
2差热分析法
升温速率对DTA曲线的影响 曲线的影响 升温速率对
1k/min
5k/min 吸热
10k/min
75
100
温度
125 °C
150
不同升温速率下CuSO4 5H2O的DTA曲线 不同升温速率下 的 曲线
3）试样的预处理及用量 ）
年来发展的微量技术一般用5～ 左右。 近20年来发展的微量技术一般用 ～15mg左右。 年来发展的微量技术一般用 左右 最新仪器有用1～ 试样的。 最新仪器有用 ～6mg试样的。目前一般习惯把 试样的 50mg以上算常量，50mg以下算微量。 以上算常量， 以下算微量。 以上算常量 以下算微量
水合草酸钙反应过程与机理
CaC2O4·H2O CaC2O4
分解出CO燃烧 燃烧 分解出
CaCO3
CaO
失 H2O
分解出CO2 分解出
蜡状材料熔融温度的测定
蜡状材料DTA曲线 曲线 蜡状材料
铂坩埚对聚丙烯腈降解反应的影响 10 °C /min
用铂坩埚 ∆T 放 热
空气
用石英坩埚
200
300
温 度
°C
400
聚丙烯腈的DTA曲线 曲线 聚丙烯腈的
实验条件的影响
1）气氛和压力的影响 ） 2）升温速率的影响 ） 3）试样的预处理及用量 ） 4）参比物的影响 ） 5）纸速的影响 ）
1）气氛和压力的影响 ）
差热分析的应用
提供的信息： 提供的信息： 峰的位置 峰的形状 峰的个数
共混聚合物的鉴定
•
依据共混物DTA曲线上的特征峰 熔融吸热峰 确定共混物由 曲线上的特征峰(熔融吸热峰 依据共混物 曲线上的特征峰 熔融吸热峰)确定共混物由 高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯 、聚丙烯(PP)、 、 聚甲醛(POM)、尼龙 聚甲醛 、尼龙6(Nylon 6)、尼龙 、尼龙66(Nylon 66)和聚四 和聚四 氟乙烯(PTFE)7种聚合物组成 氟乙烯 种聚合物组成
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２１ ０ １年 ４月
激 光 与 红 外
Ｌ Ｅ ＆ Ｉ ＲＡＲＥ ＡＳ Ｒ ＮＦ Ｄ
Ｖ０ ＿ １． ． ｌ４ Ｎｏ ４
Ａｐ ｉ ， ｒｌ２０１ １
文 章 编 号 ：０ １ ０ ８ ２ １ ）４０ ３ －７ １０ － ７ （ ０ ０ － ５０ ５ １ ４
・
光学技 术 ・
经 典 卡 塞 格 林 系统 热差 分 析
许 求真
（ 昆明物理研究所 ， 云南 昆明 ６０ ２ ） ５ ２ ３
摘 要 ： 对纯反射的经典卡塞系统 ， 推导出了热差的数 学解析式， 用解析式分析 计算 了三种典 型情形， 同步用 Ｚ Ｍ Ｘ软件进行 了模拟演算。结果表 明： 并 ＥＡ 当材料选择不 当时， 将会产 生很
大 的热 差 ； 当反 射镜材 料和 结 构件 材料 的膨胀 系数值 相 同 时， 热差 恒为 零。
关键 词 ： 热差 ； 典卡 塞格 林 系统 ； 外导 引头 经 红 中 图分 类 号 ：Ｎ １ Ｔ ２４ 文 献标 识码 ： Ａ
Ａｎ ｌｓｓｏ ｈ ｒ ａ ｉ ｅ ｅ ｃ ｆｃａ ｓｃ ｌＣａ ｓ ｇ ａｎ ｓ ｓｅ ａ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｍ ｌｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｌ ｓｉａ ｓｅ ｒ ｉ ｙ ｔｍ
ｔ ｅｍａ ｉ ｅ ｅ ｃ ｗ ｅ ｈ ｈ ｒ ａ ｘ ａ ｓｏ ｏ ｆ ｃ ｅ ｔ ｏ ｅ ｅ ｔｒ ａ ｄ ｓ ｕ ｔｒ ｒ ｈ ￣ ｌ ，ｈ ｈ ｒ ａ ｉ ｅ－ ｈ ｒ ｌ ｄｆ ｒ ｎ ｅ； ｈ ｎ ｔ ｅ ｔ ｅ ｆ ｍ ｌｅ ｐ ｎ ｉｎ ｃ ｅｆ ｉ ｎｓ ｆｒｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｃｕ ｅ ａ ｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ｔ ｅ ｔ ｅ ｉ ｌ ｒ ｅ ｍ ｌｄｆ ｒ
ｄ ｃ ｄ，ｈ ｓａ ａｙ ｉ ｆｒ ｕ ａ ｉ ａ ｐ ｉｄ ｔ ａｙ ｅ ａ ｄ ｃ ｃ ｌｔ ｈ ｅ ｙ ｉａ ａ ｅ ， ｄ ａ ｈ ａ ｉ ｉ ｌ ｔ ｎ ｉ ｕ ｅ ｔｉ ｎ ｔ ｃ ｏ ｌ ｍ ｌ ｓ ｐ ｌ ｏ ａ ｌ ｚ ｎ ａ ｕ ａｅ ｔ ｒ ｅ ｔｐ ｃ ｃ ｓ ｓ ａ ｔ ｅ ｓ ｍｅ ｔ ｅ ｎ ｌ ｌ ｎ ｔ ｍｅ ｓ ｍｕ ａｉ ｓ ｏ ｃ ｒｉｄ ｏ ｔ ｔ ｅ ｓ ｆ ａ ｅ Ｚ ＭＡＸ． ｈ ｅ ｕ ｈ ｗｓ ｈ ｎ ｍａ ｅｉ ｓｃ ｏ ｅ ｍｐ ｏ ｅ ｙ ｉ ｗｉ ｒ ｄ ｃ ｅ ｙ ｌｒ ｅ ａｒｅ ｕ ｈ ｔ ｏｔ ｒ Ｅ ｗｉ ｈ ｗ Ｔ ｅｒ ｓ ｈ ｓ ｏ ：ｗ ｅ ｔ ｒ ｉ ｈ ｓ ｎ ｉ ｒ ｐ ｄ ，ｔ ｌ ｐ ｏ ｕ ｅｖ ｒ ｇ ｌ ａ ｌ ａ
１ 引 言
热 差 只 与 材 料 的 膨 胀 系 数 有 关 ， 与 ｄ／ ｔ 关 。 而 ｎｄ 无 也 正 由于此 ， 反射 系统 的热 差 问题 没 有 引起 足 够 纯 的重视 ， 有相 当部分 的设 计 者 可 能会 认 为纯 反 射 系
本文所 谓 经典 卡塞 格林 系统 是 指纯反 射 的卡 塞
格林两镜系统 ， 由于无色差 、 结构 紧凑 及宽光谱特
性， 卡塞格林 系统 成 为 一 类 重 要 的 光学 形 式 。为 满 足小 型化 、 轻量 化 的设计 要求 ， 红外 导 引头尤 其是 在 多 模 导引头 光 学 系统 中 ， 卡塞 格 林 加 上 二 次 折射 成 像 已成为一 种 主流 的光 学形 式 Ｉ 。 ２
统的热差不会太大 ， 这是一种模糊认识 ， 从下面的分 析可以看到 ， 如果材料组合选择不当 ， 纯反射系统也
会产 生很 大 的热 差 。
２ 理 论分 析
在红外系统中， 热差是一个极其重要的问题 ， 折
射 系统 和折 射／ 射混 合 系统 消 热 问题 是 当前 的一 衍
图ｌ 所示 的卡塞格林系统可画成图 ２ 所示 的等
Ｘ ｉ— ｅ Ｕ Ｑｕｚ ｎ ｈ
（ ｕｍｉ ｎｔｕ ｆ ｈｓ ｓＫ ｎ ｉｇ ５ ２ ３ Ｃ ｉ ） Ｋ ｎ ｎ Ｉｓｔｔ ｏ Ｐ ｙｉ ， ｕ ｍ ｎ ０ ２ ，ｈｎ ｇ ｉｅ ｃ ６ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｆ ｒｔ ｔｌｒｆ ｃ ｉｇ ｃ ａ ｓｃ ｌＣ ｓｅ ｒ ｉ ｙ ｔ ｍ ， ｅ ｍａｈ ｍａｉ ｎ ｌｔ ｏ ｍｕ ａ ｏ ｅ ａ ｉ ｅｅ ｃ ｓｄ — ｓ ｒ ｃ ： ｏ ｏａ ｅ ｅ ｔ ｌ ｓ ｉａ ａ ｓ ｇ ａｎ ｓ ｓｅ ｔ ｔ ｅ ｔ ａ ａｙ ｉ ｆｒ ｌ ｆ ｈ ｒ ｌ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｅ ｌ ｎ ｈ ｃ ｃ ｔ ｍ
ｅ ｃ ｅｓｎ ｔｅ ｉｔ ｎ ｅ ｄｏ ｏ ｘｓ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｅｍａ ｉ ｅ ｅ ｃ ｃａ ｓｃ ａ ｓ ｇ ａｎ ｓ ｓｅ ｉｆａ ｅ ｅ ｋ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ：ｈ ｒ ｌ ｄｆ ｒ ｎ ｅ； ｌｓ ｉａ Ｃ ｓ ｅ ｒ ｉ ｙ ｔ ｍ；ｎ ｒ ｒ ｄ ｓ ｅ ｅ ｆ ｌ
的影响进行补偿 ， 必须在 一 ５～ ５℃工作温度范围 ４ ５
内严格 消热 差 ， 这里 的 “ 消热 差 ” 系指 光 学 被 动式 无
厂 ＝ ≥
＝
（ １ ）
热化设计 ， 本文抽出前端 ， 对卡塞格林系统热差特性 进行分析。在纯反射系统中， 光线不进入材料内部 ，
作者简介 ： 许求真（ ９ ３一） 男 ， 级工程 师 ， １６ ， 高 主要 研究 方向 为
效高斯系统 ， 和 ｒ分别为主、 ｒ 次镜半径
和，
个研究热点 Ｊ 。因导 引头装Fra bibliotek在高速 运动 的弹体
上， 红外 光学 系统在 封 装 进 入 导 引 头 后 不 可 能再 采 取 任何 手 动或 自动 调整 环节来 对 外界 温度 变化 产生
分别为主 、 次镜焦距 ， 相应 的 和 分别为主 、 次 镜光焦度 ， 为主次镜之间隔 ，， ｓ ｚ 为后截距 ， ： 有